（应用心理学专业论文）视觉心理表象的眼动机制.pdf

摘要 视觉心理表象是一种基于过去经验的自上而下的加工过程，它是信息表征的一种 形式。在过去的研究中，采用测量、反应时和脑功能定位等研究范式对视觉表象的特 征、心理机制和脑村t , r j 等进行深入的研究。 对于视觉表象过程中的眼动问题，在较早前就有专门的文献作过论述( h e b b ，1 9 6 8 ； n e i s s e r , 1 9 6 7 ，1 9 6 9 ) ，近年来则对它展开了直接的实验研究( b r a n d t & s t a r k ，1 9 9 7 ；l a e n g ， 2 0 0 2 ) 。本论文以a s l - 5 0 1 型眼动仪为主要实验工具，探讨了“感知一表象”两阶段实 验任务中的表象眼动和指导语诱发表象任务中的表象眼动，得到如下结果： ( 1 ) 视觉表象过程中存在着有目的眼动行为，且眼动行为在视觉表象中具有重 要的地位，它扮演了一种功能性的角色，如果眼动受到抑制，那么视觉表象的完成也 会受到抑制： ( 2 ) 视觉表象内容的理解水平是影响表象眼动的一个重要因素，表象内容的理 解水平越高，其注视点的平均持续时间就越短，平均眼跳时间就越长和平均眼跳距离 也越大。 ( 3 ) 表象是在短时记忆中完成的，它需要占用较多的认知资源。 关键词：表象。视觉表象眼动 认知资源 理解水平 a b s t r a c t a so n eo ft h ei n f o r m a t i o nr e p r e s e n t a t i v ef o r m s ，v i s u a lm e n t a li m a g ei sau p d o w n i n f o r m a t i o np r o c e s s i n gb a s e do np a s te x p e r i e n c e s w i t hp e r c e p t i o na si t sc o m p a r a t i v e b a s e l i n e ，t h ec h a r a c t e r i s t i c s ，m e n t a la n db r a i nm e c h a n i s mo fv i s u a li m a g ew e r ed e e p l y s t u d i e di nt h e p a s tu s i n gr e s e a r c hp a r a d i g m s s u c ha s m e a s u r e m e n t ，r e s p o n s et i m e t e c h n i q u e sa n db r a i nf u n c t i o n a ll o c a t i o n t h e r ew e r es p e c i a ll i t e r a t u r e sd i s c u s s i n ge y em o v e m e n td u r i n gv i s u a li m a g i n a r y p r o c e s sb e f o r e ( h e b b ，1 9 6 8 ；n e i s s e r , 1 9 6 7 ，1 9 6 9 ) ，a n dr e c e n t l y , e x p e r i m e n t s w e r e c o n d u c t e dt of u r t h e re x p l o r et h ep h e n o m e n a ( b r a n d t ，s t a r k ，1 9 9 7 ；b r u n ol a e n g , 2 0 0 2 ) u s i n ga s l - 5 0 1e y e t r a c ks y s t e m sa st h em a i ne x p e r i m e n t a lt o o l ，t h i sp a p e re x a m i n e se y e m o v e m e n to fi m a g i n a r yp r o c e s si nt h et w o - p h a s ee x p e r i m e n t a lt a s k so f “p e r c e p t i o n i m a g e , a n de y em o v e m e n to fi m a g i n a r yt a s k si n d u c e db yi n s t r u c t i o n s ，a n dt h er e s u l t sa r ea s f o l l o w s ： ( 1 ) t h e r ed e f i n i t e l ye x i t si n t e n t i o n a le y em o v e m e n ti nv i s u a li m a g e e y em o v e m e n t h o l d sa ni m p o r t a n tp o s i t i o ni nv i s u a li m a g ea n dp l a y saf u n c t i o n a lr o l e ，a n di fi ti s r e s t r a i n e d ，t h ec o m p l e t i o no fv i s u a li m a g ew o u l db ea l s ob er e s t r a i n e d ( 2 ) t h eu n d e r s t a n d i n gd e g r e et ov i s u a li m a g i n a r yc o n t e n ti sap r i m a r yf a c t o rt oa f f e c t i m a g i n a r ye y em o v e m e n t s ，t h eh i i g h e ro ft h ev i s u a li m a g i n a r yu n d e r s t a n d i n gl e v e l ，t h e s h o r t e ro ft h ef i x a t i o nd u r a t i o n ，a n dt h el o n g e ro fi n t e r f i x a t i o nd u r a t i o n ，a n dt h el a r g e ro f t h ei n t e r f i x a t i o nd i s t a n c e ( 3 ) v i s u a li m a g i n a r yp r o c e s si nw o r k i n gm e m o r y , i ti sat a s kp r o c e s s e dw i t ha d v a n c e d m e n t a ll o a d s ，a n dr e q u i r e sr e l a t i v e l ym o r ec o g n i t i v er e s o u r c e s k e yw o r d s ：i m a g e r y , v i s u a li m a g e r y , e y em o v e m e n t ，c o g n i t i v er e s o u r c e ，u n d e r s t a n d i n g l e v e l l i 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得西北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确 的说明并表示了谢意。 硌牟咀一吼业广 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以 公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保 存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：! 工圭! 望导师签名 l 嘲鲨! - i 斗 何立国视觉心理表象的眼动机制 t h em e c h a n i s mo f e y em o v e m e n t si nv i s u a lm e n t a li m a g e r y 1 引言 “曲曲锯折的荷塘i 面弥望的是田融的叶子，叶子出水很高像亭亭的舞 女的裙，层甚的叶子中间零星地点缀羞些白花。袁袅娜地开着的峦羞涩遗打着朵 儿的：正如一粒粒的明珠又弼碧天里的星星，又如礤盘浴的美人垮 这是朱自清先生笔下一幅美丽的月色荷塘图。每当我们读到这里的时候，都好像 真的看到了一幕栩栩如生的实景，美啊! 这就是文学的意境! 但是文字只是一种符号，是人们把它与实际事物相匹配才有了意义，一段意义化 的文字形成了一个结构性的事物，所以，文字符号的本质是事物的抽象化表征。人们 对文字符号的理解就是把它与实际事物相匹配，是一种心理过程。这种心理过程的功 能，在心理学上有一个专门的术语，叫做“心理表象”，如果这种功能是基于视觉的， 则又叫“视觉心理表象”。当然，人们对文字意义的理解还可以高于具体事物而进行， 这是人类文明化和智慧的深层体现，但它的基石还是符号与事物之间的意义匹配。 那么，表象心理过程又是如何使我们从看一段意义化文字转而“看”到真实景象的 呢? 长期以来，心理学将表象和知觉紧密地联系起来，将表象看作是已经贮存的知觉 对象的再现( 记忆表象) ，或经过加工改造而形成的新的形象( 想象表象) 。目前在认 知心理学中，撇开否定表象独立地位的观点不说，尽管对表象的理解还有不少差别， 但存在着一个重要的共同点，即对表象的研究仍以知觉为基线，将表象看作是类似知 觉的信息表征。 n e i s s e r 刚开始( 1 9 7 2 ) 认为，表象活动就是应用知觉时所用的某些认知过程式， 只不过这时没有引起知觉的刺激输入而已。后来n e i s s e r ( 1 9 7 6 ) 财b 充说，表象是由相 应的知识所激活的对知觉的期待，这样就把表象和知觉的自上而下的加工联系起来。 k o s s l y n ( 1 9 8 0 ，1 9 8 1 ) 将视觉表象看成类似于视知觉时人脑中的图画，或者类似图画 的信息表征。这些观点都强调表象与知觉的机能等价。但是这些观点对表象功能的描 述都是从表象和知觉是两个相互独立的功能系统，并且它们有某些相类似的功能来分 析表象的。其实视觉表象作为外界物体的内化空间形状，它的更主要的功能是帮助人 们认知和理解人们身外的客观世界，促进人们对外界客观世界的认识，从这一点而言， 视觉表象也是人思维的一种方式，是人与自然界融合而生存的一种工具。因此，它肯 定存在着相应的生理基础。 。h l 旦! ! p ：w w w v k v z n e t v u w e n b o o k l h e t a n e h e t a t t g k w h t m ，原载1 9 2 7 年7 月1 0 日小说月报_ 第1 8 卷第7 期 何立国视觉心理表象的眼动机制 t h em e c h a n i s mo f e y em o v e m e n t si nv i s u a lm e n t a li m a g e r y 近年来，脑功能定位的心理脑机制研究表明，视觉心理表象与视感知在很大程度 上共享着相同的脑区域，这不仅为视觉心理表象与视感知具有相似的机制找到了生理 基础，同时也说明，如果视觉心理表象是一种相对独立的认知系统，那么它也是有其 生物学根基的，只不过这种生物学根基与视感知系统具有较大的相似性。 视感知的另外一个重要感受器官是眼睛，是眼睛使外界信息进入了人的中枢加工 系统而成为被人们所知觉的内容，可以说，视感知与人的眼睛搜索中的眼动是分不开 的。既然视觉心理表象与视感知具有相同的功能和共享着相同的脑生理基础，那么它 是否还像视感知一样具有相同的眼动搜索特征呢? 正如我们读到朱自清先生笔下优 雅的月色荷塘图时，“肉眼”看到的是一行行的文字符号，心眼”看到的却是一幅活生 生的自然美景，q 心眼”的扫描是不是也会诱导真实的眼动? 这是本研究所感兴趣的。 2 文献综述 2 1 视觉心理表象和眼动的相关概念 2 1 1 视觉心理表象 ( 一) 表象 概念：表象( i m a g e r y ) 又叫意象、心理表象( m e n t a li m a g e r y ) 圆，是一个富有 特色的心理过程，是指人们在头脑中出现的关于事物的形象。从信息加工的角度来讲， 表象是物体或者事件的一种知识表征，这种表征具有鲜明的形象性。人的思维不仅 可以借助于言语来进行，也可以借助于表象来进行。 分类：表象的种类较多，从产生表象的主要感觉通道来划分，可分为视觉表象、 听觉表象、运动表象等；根据表象创造程度的不同，可分为知觉表象、记忆表象和想 象表象。知觉表象是指感知事物时在头脑中留下的形象；记忆表象是指在记忆中保持 的客观事物的形象，如想起朋友的音容笑貌；想象表象是指在头脑中对记忆形象进行 加工改组后形成的新形象，这些形象可能从未经历过，或者世界上还不存在，因而具 有新颖性。 特征：一是直观性，指表象以生动具体的形象在头脑中出现；二是概括性，指表 象可能是人们多次感知的结果，它不表征事物的个别特征，而是表征事物的大体轮廓 和主要特征；三是可操作性，指人们可以在头脑中对表象进行操作，这种操作就像人 们通过外部动作控制和操作客观事物一样。 ( 二) 视觉心理表象 。王蛙，汪安圣著认知心理学北京：北京大学出版社，2 0 0 0 年，2 0 2 页 。l e s l e yj o n e s g r e t c h e ns t u t ht h el i $ e so f m e n t a l i m a g e r y i na t h l e t i c s ：a n o v e r v i e w a d p l i e d p r e v e n t i v e p s y c h o l o g y ，1 9 9 7 ，( 6 ) ：1 0 1 - 1 1 5 。彭聃龄主编普通心理学( 修订版) 北京：北京师范火学：n 版社，2 0 0 2 年，2 4 6 页 何立国视觉心理表象的眼动机制 t h em e c h a n i s mo f e y em o v e m e n t si nv i s u a lm e n t a li m a g e r y 概念：视觉心理表象又叫视觉表象，是通过视觉感觉通道表征信息的表象。在视 觉表象产生时，在人们能视觉感知的范围之内没有相同的存在物，但能意识到与视觉 感知时相同的视觉图片表征。当前，认知心理学对表象的研究几乎都是关于视觉表象 的，很少涉及其它感觉通道的表象，所以，在绝大部份心理学文献里查到的与表象或 心理表象有关的内容都是指向视觉表象的。n e i s s e r ( 1 9 6 7 ) 认为视觉心理表象就是一个 彀造台毂昶辆建嫩遣氇，在本论文的各部分内容中，辑提及的表象”或者。心理表象” 如栗没有特别说翰，均是指1 1 视觉心理表象”。 视觉表象的产生：f a r a h ( 1 9 9 5 ) 把心理表象的产生定义为“储存在长时记忆中的 关于物体或者情景外貌的知识被用于创造类似于图像的短时觉知过程”。因此，它 包括了暂时性的对长时记忆中代表性单元的重复激活，这些激活的知识被一个特殊的 处理器见觉缓冲器( v i s u a lb u f f e r ) 所加工。i n t o n s p e t e r s o n ( 1 9 9 1 ) 等人则 认为表象可能是一个物体的视觉表现和个体关于它的概念上的知识的交互作用的产 物，是基于知识的( k n o w l e d g eb a s e d ) 。前一种观点其实是强调表象表征与语义表 征的不同，偏向于记忆表象，后一种观点则强调了表象的思维性，偏向于想象表象。 视觉表象的功能及作用：关于表象的功能，一直以来存在着两种争论。以 k o s s l y n ( 1 9 8 0 ，1 9 8 1 ) 等人为一方的认为表象是一种类似于视知觉的信息表征，它在人 的心理活动中有着自己的作用固：以p y l y s h y n ( 1 9 7 3 ，1 9 7 9 ) 为代表，认为表象没有独立 的地位和功能，不能用来解释心理现象，信息是以命题来表征的。近年来的研究倾 向于支持k o s s l y n 等人的观点，认为视觉表象具有视知觉一样的功能特征，特别是基 于f m r i 的研究发现，表象和视知觉具有基本相同的神经生理学基础。其实，表象为 概念的形成提供了感性的基础，并有利于对事物进行概括的认识，有时候还可以用表 象来进行问题解决。心理表象是人类意识经验的一个显而易见的组成部分。 2 1 2 眼动 ( 一) 眼动 眼睛是心灵的窗户，通过考察人眼球的运动来研究人的心理活动是早在1 9 世纪 就开始的一种方法。眼球在眼眶里，有三对眼肌控制眼球的运动，它们出调活动控制 着眼球上下左右的运动，三对肌肉的协调活动可使眼球以角膜顶端后方1 3 5 5 r a m 处为 ”f a r a hm c u r r e mi s s u e si at h en e u r o p h y s i o l o g yo fi m a g eg e n e r a t i o n n e u m p s y c h o t o g i a 1 9 9 5 ，( 3 3 ) ：1 4 5 5 一1 4 7 1 ok o s s l y ns m i m a g ea n d b r a i n ：t h er e s o l u t i o no f t h e i m a g e r yd e b a t e m i tp r c s s ，c a m n r o d g e ，m a 1 9 9 4 o i n t o n s p e t e r s o nm m c d a n i e lms y m m e t r i e sa n da s y m m e t r i e sb e t w e e ni m a g e r ya n dp e r c e p t i o ni ：c o m o l d ic m c d a n i e lma ( e d s 、i m a g e r ya n dc o g n i t i o ns p r i n g e r n e wy o r k ，1 9 9 1 ：4 7 7 6 o k o s s l y nsmt h em e d i u ma n dt h em e s s a g ei nm c n t a li m a g e r y ：a t h e o r y p s y c h o l o g i c a lr e v i e w , 1 9 8 1 ，( 8 8 ) 4 6 6 6 o p v i y s h y nz 、= v i m a g e r yt h e o r y ：n o tm y s t e r i o u s - j u s tw r o n gb e h a v i o r a la n db r a i ns c i e n c e s ，1 9 7 9 ，( 2 ) ：5 6 1 5 6 3 oj o h nr p m e m a li m a g e r ya st h ea d a p t a t i o n i s tv i e w si t c o n s c i o u s n e s sa n dc o g n i t i o n ，1 9 9 6 ，( 5 ) ：2 8 8 - 3 2 6 何立国视觉心理表象的胀动机制 t h em e c h a n i s mo f e y em o v e m e n t si nv 西u a lm e n t a li m a g e r y 中心转动，每对眼肌控制眼球在一个平面上转动，如图2 1 。当内直肌和外直肌收缩 时，眼球向内外方向转动；上直肌收缩，眼球向上内方向转动；下直肌收缩，眼球向 下内方向转动；上斜肌收缩，眼球向下外方回转；理斜肌收缩，眼球向上外方回转。 眼球运动的范围约为1 8 度，超过1 2 度时就需要头部运动的帮助了。 人的眼球运动有三种基本的类型：注视、眼跳和追随运动。注视是为了物体成像 在视网膜上而看清某一物体，眼跳和追随运动则是为了实现和获得对物体的最清楚的 视觉而维持注视的连续性。注视并不意味着眼睛的绝对静止，它包括了漂移、震颤和 微小的不随意眼跳动。广义来说，注视还包括了瞳孔大小的变化。瞳孔是聚集光刺激 的生理器官，在不同的注视点会产生瞳孔大小不同的变化，在同一注视点也会产生瞳 孔大小的变化。 图2 - 1 目b 肌示意图 眼动的目的是为了搜索和注意外界信息，它既受人的内在需求所影响，也受外界 信息的特点所影响，因此，眼动的过程反映了信息的心理加工过程。 ( 二) 眼动与视感知：眼动信息加工模型 眼动对视感知是非常重要的。注视是视感知的基础和前提，是外界事物刺激与人 心理的感知内容的中介。没有注视，视感知就失去了对象。注视点的变化表明了感知 对象的变化，从而导致了心理感知内容的变化。心理的感知内容与人的心理期望相结 合并反馈到神经中枢，神经中枢再发出信号控制眼球的运动。其实，视感知是一个过 程，它包括了从外界事物中选择刺激进行注视，再通过神经中枢对注视的神经流进行 综合与分析，达到感知的目的。视感知的表征包括了视觉图像表征和命题表征。 y a r b u s ( 1 9 6 7 ) 认为，在感知过程中，我们通过一系列的眼动而盯着一个具体的目标， 而这些眼动的注视点都聚焦于目标的相应部分，因而我们的感知足一种眼睛注视点注 。闫国利著眼动分析法在心理学研究中的应用( 修订敝) 天津：天津教育版社，2 0 0 4 年，4 页 何立国视觉心理袭象的眼动机制 t h em e c h a n i s mo f e y em o v e m e n t si nv i s u a lm e n t a li m a g e r y 视信息的综合。 目前，关于眼动的信息加工模型有六种。：视觉缓冲加工模型、眼脑加工模型、 副中央窝加工模型、平行眼动程序模型、策略方法模型和快速眼跳程序模型。它们大 部分都是来自于阅读问题的研究。但是，由于人眼观察其它视觉刺激时的眼动过程与 阅读过程的眼运动有许多共同之处，所以这些模型对于认识阅读以外的眼动信息加工 规律也是具有很重要的意义的。 2 2 视觉表象研究文献综述 2 2 1 视觉表象的科学研究历程 表象是一个富有特色的心理过程，在现代心理学发展的早期即己得到研究。从1 9 世纪中叶以来，关于表象的研究出现了三个有明显特征的研究阶段。 一是定量评定阶段。时间跨度是从1 9 世纪七、八十年代开始到2 0 世纪2 0 年代 行为主义兴起止。这个时期主要是对表象的某些方面进行定量的评定，如g a l t o n ( 1 8 8 0 ， 1 8 8 3 ) 测量了人的表象的鲜明性，并且确定了表象的某些年龄和性别特征； t i t c h e n e r ( 1 9 0 9 ) 和b e t t s ( 1 9 0 9 ) 等也进行了类似的研究。这一阶段的主要特征是从对表 象的定性描述转向量化的科学研究，对表象的一些性质和特点进行量化阐述。所采取 的研究范式是以问卷的形式让被试进行内省的自我报告。 二是沉寂阶段。时间跨度是从2 0 世纪行为主义兴起到6 0 年代认知心理学的崛起。 由于行为主义强调对外在的客观行为进行直接测量，反对研究人们内部的意识，表象 的研究得不到重视而中断了。 三是发展和繁荣阶段。时间跨度是从2 0 世纪6 0 年代认知心理学出现到现在。6 0 年代后期，由于行为主义的衰落和认知心理学的崛起，表象的研究又重新受到重视并 得到迅速的发展。在这一时期的研究中，一部分继续保持着定量评定的研究方向 ( s h e e h a n ，1 9 6 7 ，1 9 7 1 ，1 9 7 3 ；s i n g e r & a n t r o b u s ，1 9 6 6 ，1 9 7 0 ，1 9 7 3 ) 。另一部分则是从认知一f l , 理学的角度进行的，着眼于信息的表征，这部分的研究在课题和方法上都带有很强的 新颖性，并取得了非常丰富的研究成果，如s h e p a r d 及其同事( 1 9 7 1 ，1 9 7 3 ，1 9 7 5 ) 关于心理旋转( m e n t a lr o t a t i o n ) 的研究，k o s s l y n ( 1 9 7 3 ，1 9 7 5 ) 关于心理扫描( m e n t a l s c a n n i n g ) 的研究，以及p a i v i o ( 1 9 6 9 ，1 9 7 1 ) 关于两种编码的研究等。近年来，对表象 的研究则转向了脑神经生理心理学的角度。 。y a r b u sa le y em o v e m e n t sa n dv i s i o nn e wy o r k ：p l e n u mp r e s s ，1 9 6 7 o 朱滢主编实验心理学北京：北京大学出版社，2 0 0 2 年，5 6 5 页 。王畦汪安圣著认知心理学北京：北京师范大学出版社，2 0 0 0 年，2 0 2 页 o 刘呜表象方法论心理科学，2 0 0 4 ，2 7 ( 2 ) ：2 5 8 2 6 0 。m e l l e tep e t i tl m a z o y e rb r e o p e n i n gt h em e n t a li m a g e r yd e b a t e ：l e s s o n sf r o mf u n c t i o n a la n a t o m yn e u r o i m a g e 1 9 9 8 ，( 8 ) ，1 2 9 1 3 9 何矗国视觉心理表象的胀动机制 t h em e c h a n i s mo f e y em o v e m e n t si nv i s u a lm e n t a li m a g e r y 2 2 。2 表象与( 视) 知觉关系的实验研究 视觉心理表象是一种很特殊的心理表征，它保存了其描绘的物体或者场景( s c e n e l 的结构和空间特性。这与知觉的特点是很相似的。关于表象与知觉关系的实验研究， 主要是围绕着表象的本质和功能两方面展开的。知觉过程包括了信息输入、感知、记 忆、加工处理和信息输出等流程已成为共识。因此，在心理学中，表象与知觉关系的 研究主要又是以知觉的理论为比较基线进行的。知觉是一个动态的过程，是一个系统， 知觉的对象和载体是输入的信息和记忆的内容。因此关于表象与知觉关系的研究主要 集中于两者的动态运转过程和表象的内容表征上。 ( ) 关于表象的心理机制问题：与知觉的机能等价研究 ( 1 ) 研究逻辑一：将在表象条件下完成的一种作业与在知觉条件下完成的同一 作业进行比较，以发现是否有共同的或相似的情况。 启岔实验j 该方法是研究表象和知觉的机能等价的一个重要的方法。p o d g o m y 和 s h e p a r d n 9 7 8 ) 曾用这种方法进行过视觉定位实验。该实验的结果表明，在知觉和表象 条件下，完成同一作业的情况是一样的或相似的，支持表象与知觉有机能等价的看法。 笳载度荬学：f i n k e 和k o s s l y n ( 1 9 8 0 ) 用这种方法进行了边缘视觉锐敏度实验和 相应的表象锐敏度实验。实验结果支持了表象与知觉具有机能等价的观点，同时还揭 示了表象过程具有个别差异。 m c c o l l o u g h 震- 应英登j 该实验由f i n k e ( 1 9 8 0 ) 进行。结果表明，如果在诱导实 验中只让被试看两种颜色，而要求他们相应地想象横竖线条，那么应用通常的测试就 可能得到m c c o l l o u g h 效应。然而，如果在诱导实验中，只让被试看横竖线条，但需 表象出两种颜色，那么就不会出现m c c o l l o u g l i 效应。它们提示，表象在模式信息的 加工水平与知觉机能等价，而在颜色信息加工水平则没有；颜色信息是在较低水平加 工的，模式信息是在高级水平加工的。因而可以说，表象过程是一种中枢过程，它类 似于高级水平的知觉过程，而不是周边的过程。 “以鹭女 妒，究疆? 该实验是由s h e p a r d 和m e t z l e r ( 1 9 7 1 ) 进行的，结果表明，心 理旋转3 d 物体的难度和所用时间与旋转的角度成线性关系，这与视感知领域的研究 结果是致的 。关于心理旋转实验，后来研究者们根据它的原理和所用的实验材料 展开了大量的实验研究，都得到了相似或相近的研究结果。心理旋转实验的具体操作 在后面会得到具体的介绍。 om e l l e t e p e t i t l m a z , e i b r e o p e n m g t h e m c m a l i m a g e r y d e b a t e ：l e s s o n s f r o m f u a c d o n a ta n a t o m y ，n e u r o i m a g e , 1 9 9 8 ，( 8 ) ：1 2 9 1 3 9 。王鞋，汪安平等认知心毪学北京：北京师范大学出版社，2 0 0 0 年，2 0 3 2 0 8 。s h e p a r d r a m 烈z i e rj m e n t a lr o t a t i o n o f t h r e ed i m e a s i o n a l o b j e c t s s c i e n c e ，1 9 7 1 ，( 1 7 1 ) ：7 0 1 7 0 3 何立国视觉心理表象的眼动机制 t h em e c h a n i s mo fe y em o v e m e n t si nv i s u a lm e n t a li m a g e r y 以埋岿岿荬疆：该实验由k o s s l y n ( 1 9 7 8 ) 进行，结果表明，在心理表象空间上的两 点扫描时所用的时间与这两点的距离成正比，这与实践中的视感知经验是一致的。 ( 2 ) 研究逻辑二：如果表象与知觉确实是机能等价的，那么如果同时进行同一 感觉道的知觉和表象两种活动，就会发生表象和知觉的相互干扰，甚至两者可能混淆。 迸斧拦于巍。实疆? s e g a l 和f u s e l l a ( 1 9 7 0 ) 的实验表明，视觉表象对视觉信号觉 察有干扰，昕觉表象对听觉信号觉察有干扰。p e r k y ( 1 9 1 0 ) 做的选择性干扰实验证明了 这一逻辑。 ( 二) 关于表象脑机制问题：与视感知关系的神经心理学证据 表象的脑机制是认知神经科学的重要研究领域。研究的主要问题是，表象和知觉 具有相同的脑机制，还是两者的脑机制是不同的。 早在2 0 世纪7 0 年代，b i s i a c h 等人( 1 9 7 8 ) 研究了两名颅项受损病人的空间知觉 和表象，这两名病人患有单侧性空间忽视症，即他们只能看到一侧的物体，而不能看 到另一侧的物体。结果发现，病人在视知觉中存在的问题，在表象活动中也表现出来。 f a r a h 等人( 1 9 8 8 ) 用不同的认知作业研究了一位失认症患者l h ，并和正常人( 控 制组) 进行了比较。这位病人因两侧颞下回受损，引起了视觉丧失。在视觉表象作业 中，他们让被试想像某种动物，并报告他们有长尾巴还是短尾巴；让被试想象一些普 通的物体，并报告它的颜色；想象美国的三个州，并报告其中哪两个州在形状上相似。 在空问表象作业中，他们采用了心理旋转、心理扫描、想象大小评价等实验任务。结 果发现，与控制组相比，患者的视觉表象作业受损，而视觉空间想象作业完好无损。 9 0 年代以来，关于心理表象的神经系统基础问题成为一个受到激烈争论的主题， 同时也成为一个研究者们使用p e t 或者f m r i 进行广泛研究的领域，并且为表象认知 功能的皮层解剖学提供了新的视角( i n s i g h t s ) 。他们以正常人为被试，进一步证明 了表象和视知觉具有相似的脑机制。k o s s l y n ( 1 9 9 3 ) 用p e t 技术比较了心理表象和视感 知f v i s u a l p e r c e p t i o n ) 的脑皮层区域被激活情况，心理表象组和视感知组的实验任务( 材 料) 都相同，结果发现，心理表象组和视感知组都激活了p v a ( p r i m a r y v i s u a la r e a ) ， 但心理表象组还激活了p v a 附近的一个皮层区域，而视感知组则没有 。b i h a n ( 1 9 9 3 ) 等人使用f m r i 技术证明，当被试看了一个二极管模型后几秒钟( a f e ws e c o n d s ) 再进 k o s s l y ns m b a l l t m r e i s e r bj v i s u m i m a g e sp r c s e l r c m e t r i cs p a t i a l i n f o r m a t i o n ：e v i d e n c e f r o ms t u d i e so f i m a g es c a n n i n gj e x p p s y c h 0 1 h u m p e r c e p tp e r f o r m1 9 7 8 ，f 4 1 ：4 7 - 6 0 。王娃，汪安圣著认知心理学北京：北京大学出版社1 9 9 2 年，2 0 9 页 。彭聃玲主编普通心理学( 修订版) 北京：北京师范大学出版社，2 0 0 2 年，2 5 2 页 m e l l e te p e t i tl m a z o y e rb d e n i sm r e o p e n i n gt h em e n t a li m a g e r yd e b a t e ：l e s s o n sf r o mf u n c t l o n a la n a t o m y n e u r o i m a g e ，1 9 9 8 ，( 8 ) ：1 2 9 1 3 9 k o s s l y nsm ，a l p e r tnm t h o m p s o nw l ，e ta lv i s u a lm e n t a li m a g e r ya c t i v a t e st o p o g r a p h i c a l l yo r g a n i z e i lv i s u a l c o d e x ：p e ti n v e s t i g a t i o n s j o u r n a lo fc o g u i t i o nn c u f o s c i e c e ，1 9 9 3 ，( 5 、：2 6 3 1 8 7 何立国视觉心理袁蒙的眼动机制 t h em e c h a n i s mo f e y em o v e m e n t si nv i s u a lm e n t a li m a g e r y 行视觉回1 i z , ( v i s u a lr e c a l l ) 时，同样也激活了p 铲。但有的研究也得到了分歧的结果 他们并没有发现在多种心理表象任务中激活p 垆。 因此，关于视觉表象与视觉感知是否共享了相同的脑机制问题，还存在着分歧的 观点。p v a 在心理表象中扮演了什么样的角色还有待进一步的深入研究。但一个共同 的看法是，方法的敏感性、数据的分析策略和控制任务的抉择等方法学上的争论均不 大可能( u n l i k e l y ) 解决这一分歧，换言之，心理表象与p v a 之间的关系可能取决于心理 表象的分辩力( r e s o l u t i o n ) 。l s h a i ( 2 0 0 2 ) 等人使用f m r i 技术研究表明，由短时记忆产 生的表象与由长时记忆产生的表象相比，激活了更多的脑区域，他们解释说，如果不 考虑记忆的类型，集中注意于想象面容( 实验任务) 的特征导致了激活脑区域的增多 o o ( 三) 关于表象的内容表征问题：与命题表征的比较 关于信息的表征，认知心理学中的讨论主要涉及到长时记忆是以何种形式存在的 问题。记忆是意识的仓库，知觉的基地，如果没有记忆，也就没有了回忆，我们就不 会知道我们在干什么，意识就不会存在，心理问题的探讨就没有任何的意义，所以， 记忆问题的研究是研究意识问题的最根本和最核心的领域。关于长时记忆的类型，存 在着两种观点，一是t u l v i n g 和d o n a l d s o n 的两种长时记忆的划分，一是p a i v i o 提出 的两种编码说或双重编码说。t u l v i n g 和d o n a l d s o n 依照所贮存的信息类型，将长时记 忆分为两种，情景记忆和语义记忆。情景记忆接收和贮存关于个人的特定时间的情景 或事件以及这些事件的时间空间联系的信息；语义记忆是运用语言所必需的记忆，它 是一个心理词库，是一个人所掌握的有关字词或其他语言符号、其意义和指代物、它 们之间的联系，以及有关规则、公式和操纵这些符号、概念和关系的算法的有组织的 知识。双重编码说则从信息编码的角度将长时记忆分为两个系统，即表象系统和言语 系统。表象系统以表象代码来贮存关于具体的客体和事件的信息，言语系统以言语代 码来贮存言语信息。言语代码是一种抽象的意义或者命题表征，表象代码则是记忆中 的事物的形象，视觉表象被看作一种主要的表象代码。抽象的命题表征几乎得到了所 有心理学家的承认，然而关于表象是否是种独立的心理表征形式则存在着较大的争 议。其实，在某种意义上说，表象系统是贮存具体事件的，它与情景记忆有某些相似； 言语系统是贮存言语信息的，它与语义记忆有某些相似。 k b i h a n d t u t i l e r r z e f f i r o t ae ta 1 a c t i v a t i o n o f h u m a np r i m a r yv i s u a lc o d e xd u r i n g v i s u a i r e c a l l ：a m a g n e t i c r e s o n a n c e i m a g i n gs t u d y p f o cn a t l a c a d s c lu s a ，1 9 9 3 ，1 ：1 1 8 0 2 一1 1 8 0 5 。r o l a n dpe g u l y a sbv i s u n li m a g e r ya n dv i s u a lr e p r e s e n t a t i o nt r e n d sn e u r o s c i e n c e ，1 9 9 4 ，( 1 7 ) ：2 8 1 2 8 6 ”m e l i o te p e t i tlm a z o y e rb d e n i sm r e o p e n i n gt h em e n t a li m a g e r yd e b a t e ：l c s s o b sf r o mf u n c t i o a a la n a t o m y n e u r o i m a g e ，1 9 9 8 ，( 8 ) ：1 2 9 1 3 9 a l u u i ti j a m e svh l e s l i egu v i s l l a li m a g e r yo ff a m o u sf a c e s ：e f f e c t so fm e m o r ya n da t t e n t i o nr e v e a l e db vf m r j n e u r o i m a g e ，2 0 0 2 ，( 1 7 ) ：1 7 2 9 1 7 4 1 何立国 视觉心理表象的眼动机制 t h em e c h a n i s mo f e y em o v e m e n t si nv i s u a lm e n t a li m a g e r y p a i v i o ( 1 9 7 5 ) 做过一个设计精巧的实验，该实验用两个图对和两个字对证明了表 象表征系统的存在。它的实验不仅证明了人的长时记忆中包含视觉表象或视觉编码的 信息，还证明当这种视觉表象或视觉编码的信息如果与目标刺激不一致时，即所知觉 的画出来的一对东西的相对大小与记忆中的相应的客体大小发生冲突，将延缓被试对 它作出的反应。这表明了表象的信息编码对知觉的影响。 2 2 3 视觉表象的研究范式 ( 一) 视觉表象的测量研究范式 表象的这种研究范式主要是在表象科学研究的初期使用，因为限于当时实验条件 和实验技术的制约，研究者们只能用量表评定或者问卷等方法对表象的鲜明性、存在 性等进行量化的阐述，代表人物是g a l t o n ( 1 8 8 0 ，1 8 8 3 ) 。 这种研究范式是以问卷的形式让被试进行内省的自我报告，因此能在较短的时间 内获得大量的统计学意义上的资料，表象的测量研究范式直到现在还在表象的研究中 得到广泛的应用，如m a r k s ( 1 9 7 3 ，1 9 9 5 ) 编制的视觉表象清晰度问卷( v i v i d n e s so f v i s u a l i m a g e r yq u e s t i o n n a i r e ，简称v v i q ) 和一些严格实验的事后问卷调查等。 ( 二) 视觉表象研究的反应时范式：研究表象的心理机制 反应时法是由荷兰生理学家d o n d e r s 提出来的，他受到“人差方程”的启发，认为可 利用“人差方